सल्फ्यूरिक एसिड और इसके रासायनिक गुण। सल्फ्यूरिक एसिड के ऑक्सीकरण गुण

15 वीं शताब्दी में सल्फ्यूरिक एसिड का औद्योगिक उत्पादन शुरू हुआ - तब इस पदार्थ को "विट्रियल" कहा जाता था। आज यह एक मांग वाला पदार्थ है जिसका व्यापक रूप से उद्योग में उपयोग किया जाता है। यदि सल्फ्यूरिक एसिड की खोज के भोर में, इस पदार्थ के लिए मानव जाति की संपूर्ण आवश्यकता कई दसियों लीटर थी, तो आज बिल प्रति वर्ष लाखों टन हो जाता है।

शुद्ध सल्फ्यूरिक एसिड (सूत्र H2SO4) 100% सांद्रता पर एक गाढ़ा, रंगहीन तरल होता है। इसकी मुख्य संपत्ति उच्च हीड्रोस्कोपिसिटी है, उच्च गर्मी रिलीज के साथ। केंद्रित समाधानों में 40% से समाधान शामिल हैं - वे पैलेडियम या चांदी को भंग कर सकते हैं। कम सांद्रता पर, पदार्थ कम सक्रिय होता है और प्रतिक्रिया करता है, उदाहरण के लिए, तांबे या पीतल के साथ।

H2SO4 प्रकृति में अपने शुद्ध रूप में होता है। उदाहरण के लिए, सिसिली में मृत झील में, सल्फ्यूरिक एसिड नीचे से निकलता है: इस मामले में, पाइराइट से भूपर्पटी. इसके अलावा, सल्फ्यूरिक एसिड की छोटी बूंदें अक्सर बड़े ज्वालामुखी विस्फोटों के बाद पृथ्वी के वायुमंडल में समाप्त हो जाती हैं, ऐसे में H2SO4 महत्वपूर्ण जलवायु परिवर्तन का कारण बन सकता है।

सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करना।

प्रकृति में सल्फ्यूरिक एसिड की उपस्थिति के बावजूद, इसका अधिकांश उत्पादन होता है औद्योगिक तरीका.

आज सबसे आम है संपर्क विधिउत्पादन: यह नुकसान को कम करता है वातावरणऔर ऐसा उत्पाद प्राप्त करें जो सभी उपभोक्ताओं के लिए सबसे उपयुक्त हो। उत्पादन की नाइट्रस विधि कम लोकप्रिय है, जिसमें नाइट्रिक ऑक्साइड के साथ ऑक्सीकरण शामिल है।

निम्नलिखित पदार्थ संपर्क उत्पादन में कच्चे माल के रूप में कार्य करते हैं:

सल्फर;
पाइराइट (सल्फर पाइराइट्स);
वैनेडियम ऑक्साइड (उत्प्रेरक के रूप में प्रयुक्त);
विभिन्न धातुओं के सल्फाइड;
हाइड्रोजन सल्फाइड।

शुरुआत से पहले उत्पादन प्रक्रियाकच्चा माल तैयार किया जा रहा है, जिसके दौरान सबसे पहले विशेष पेराई मशीनों में पाइराइट को कुचला जाता है। यह आपको सक्रिय पदार्थों के संपर्क के क्षेत्र में वृद्धि के कारण प्रतिक्रिया को तेज करने की अनुमति देता है। फिर पाइराइट को साफ किया जाता है: इसके लिए इसे पानी के बड़े कंटेनरों में डुबोया जाता है, जबकि अशुद्धियाँ और अपशिष्ट चट्टान सतह पर तैरते हैं, जिसके बाद उन्हें हटा दिया जाता है।

उत्पादन को कई चरणों में विभाजित किया जा सकता है:

पीसने के बाद शुद्ध पाइराइट को भट्ठी में लोड किया जाता है, जहां इसे 800 डिग्री तक के तापमान पर निकाल दिया जाता है। नीचे से, काउंटरफ्लो सिद्धांत के अनुसार कक्ष में हवा की आपूर्ति की जाती है, जिसके कारण पेरिट निलंबित अवस्था में है। पहले इस तरह की फायरिंग कुछ ही घंटों में होती थी, लेकिन अब इस प्रक्रिया में कुछ सेकेंड का समय लगता है। रोस्टिंग प्रक्रिया के दौरान बनने वाले आयरन ऑक्साइड के रूप में अपशिष्ट को हटा दिया जाता है और धातुकर्म उद्यमों को भेज दिया जाता है। फायरिंग के दौरान, SO2 और O2 गैसें निकलती हैं, साथ ही जल वाष्प भी। सबसे छोटे कणों और जलवाष्प से सफाई के बाद ऑक्सीजन और शुद्ध सल्फर ऑक्साइड प्राप्त होता है।
दूसरे चरण में, दबाव में एक एक्ज़ोथिर्मिक प्रतिक्रिया होती है, जिसमें एक वैनेडियम उत्प्रेरक शामिल होता है। प्रतिक्रिया 420 डिग्री के तापमान पर शुरू होती है, लेकिन अधिक दक्षता के लिए इसे 550 डिग्री तक बढ़ाया जा सकता है। प्रतिक्रिया के दौरान, उत्प्रेरक ऑक्सीकरण होता है और SO2 SO . में परिवर्तित हो जाता है
तीसरा उत्पादन चरण एक अवशोषण टॉवर में SO3 का अवशोषण है, जिसके परिणामस्वरूप H2SO4 ओलियम का निर्माण होता है, जिसे टैंकों में भरकर उपभोक्ताओं को भेजा जाता है। उत्पादन के दौरान अतिरिक्त गर्मी का उपयोग हीटिंग के लिए किया जाता है।

रूस में सालाना लगभग 10 मिलियन टन H2SO4 का उत्पादन होता है। वहीं, मुख्य उत्पादक कंपनियां हैं जो इसके मुख्य उपभोक्ता भी हैं। मूल रूप से, ये खनिज उर्वरकों का उत्पादन करने वाले उद्यम हैं, उदाहरण के लिए, अम्मोफोस, बालाकोवो खनिज उर्वरक। चूंकि पाइराइट, जो मुख्य कच्चा माल है, संवर्धन उद्यमों का एक अपशिष्ट उत्पाद है, इसके आपूर्तिकर्ता तलनाख और नोरिल्स्क संवर्धन संयंत्र हैं।

दुनिया में, H2SO4 के उत्पादन में अग्रणी चीन और संयुक्त राज्य अमेरिका हैं, जो सालाना क्रमशः 60 और 30 मिलियन टन पदार्थ का उत्पादन करते हैं।

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग।

कई प्रकार के उत्पादों के उत्पादन के लिए वैश्विक उद्योग सालाना लगभग 200 मिलियन टन सल्फ्यूरिक एसिड की खपत करता है। औद्योगिक उपयोग की दृष्टि से यह सभी अम्लों में प्रथम स्थान पर है।

उर्वरक उत्पादन। सल्फ्यूरिक एसिड (लगभग 40%) का मुख्य उपभोक्ता उर्वरकों का उत्पादन है। इसीलिए H2SO4 पैदा करने वाले पौधे उर्वरक पैदा करने वाले पौधों के पास बनाए जाते हैं। कभी-कभी वे समान उत्पादन चक्र वाले एक ही उद्यम के भाग होते हैं। इस उत्पादन में 100% सान्द्रता वाले शुद्ध अम्ल का प्रयोग किया जाता है। एक टन सुपरफॉस्फेट, या अमोफोस के उत्पादन के लिए, जिसका अक्सर उपयोग किया जाता है कृषि, लगभग 600 लीटर सल्फ्यूरिक एसिड लेता है।
हाइड्रोकार्बन का शुद्धिकरण। गैसोलीन, मिट्टी के तेल का उत्पादन, खनिज तेलसल्फ्यूरिक एसिड के बिना भी नहीं करता है। यह उद्योग दुनिया में उत्पादित सभी H2SO4 का लगभग 30% खपत करता है, जो इस मामले में तेल शोधन प्रक्रिया में शुद्धिकरण के लिए उपयोग किया जाता है। यह तेल उत्पादन के दौरान कुओं का उपचार भी करता है और ईंधन की ओकटाइन संख्या बढ़ाता है।
धातुकर्म। सल्फ्यूरिक एसिडसफाई के लिए धातु विज्ञान में उपयोग किया जाता है धातु की चादर, तार और जंग, पैमाने, साथ ही अलौह धातुओं के उत्पादन में एल्यूमीनियम की बहाली के लिए सभी प्रकार के रिक्त स्थान। निकल, क्रोमियम या तांबे के साथ कोटिंग करने से पहले धातु की सतहों को नक़्क़ाशी के लिए प्रयुक्त होता है।
रासायनिक उद्योग। H2SO4 की मदद से, कई कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिक उत्पन्न होते हैं: फॉस्फोरिक, हाइड्रोफ्लोरिक और अन्य एसिड, एल्यूमीनियम सल्फेट, जिसका उपयोग किया जाता है लुगदी और कागज उद्योग. इसके बिना एथिल एल्कोहल, औषधि, डिटर्जेंट, कीटनाशक और अन्य पदार्थ।

H2SO4 का दायरा वास्तव में बहुत बड़ा है और इसके औद्योगिक उपयोग के सभी तरीकों को सूचीबद्ध करना असंभव है। इसका उपयोग जल शोधन, डाई उत्पादन, खाद्य उद्योग में पायसीकारकों के रूप में, विस्फोटकों के संश्लेषण में और कई अन्य उद्देश्यों के लिए भी किया जाता है।

एसिड रासायनिक यौगिक हैं जिनमें हाइड्रोजन परमाणु और अम्लीय अवशेष होते हैं, उदाहरण के लिए, SO4, SO3, PO4, आदि। वे अकार्बनिक और कार्बनिक हैं। पूर्व में हाइड्रोक्लोरिक, फॉस्फोरिक, सल्फाइड, नाइट्रिक, सल्फ्यूरिक एसिड शामिल हैं। दूसरे से - एसिटिक, पामिटिक, फॉर्मिक, स्टीयरिक, आदि।

सल्फ्यूरिक एसिड क्या है

इस अम्ल में दो हाइड्रोजन परमाणु और एक अम्ल अवशेष SO4 होता है। इसका सूत्र H2SO4 है।

सल्फ्यूरिक एसिड, या, जैसा कि इसे सल्फेट भी कहा जाता है, अकार्बनिक ऑक्सीजन युक्त डिबासिक एसिड को संदर्भित करता है। इस पदार्थ को सबसे आक्रामक और रासायनिक रूप से सक्रिय में से एक माना जाता है। अधिकांश रासायनिक प्रतिक्रियाओं में, यह ऑक्सीकरण एजेंट के रूप में कार्य करता है। इस अम्ल का उपयोग सांद्र या तनु रूप में किया जा सकता है, इन दोनों मामलों में यह थोड़ा अलग है रासायनिक गुण.

भौतिक गुण

सामान्य परिस्थितियों में सल्फ्यूरिक एसिड में एक तरल अवस्था होती है, इसका क्वथनांक लगभग 279.6 डिग्री सेल्सियस होता है, जब यह ठोस क्रिस्टल में बदल जाता है तो हिमांक बिंदु एक सौ प्रतिशत के लिए -10 डिग्री और 95 प्रतिशत के लिए लगभग -20 होता है।

शुद्ध 100% सल्फेट एसिड एक तैलीय होता है तरल पदार्थगंधहीन और रंगहीन, जिसका घनत्व पानी से लगभग दोगुना होता है - 1840 किग्रा / मी 3।

सल्फेट एसिड के रासायनिक गुण

सल्फ्यूरिक एसिड धातुओं, उनके ऑक्साइड, हाइड्रोक्साइड और लवण के साथ प्रतिक्रिया करता है। विभिन्न अनुपातों में पानी से पतला, यह अलग तरह से व्यवहार कर सकता है, तो आइए सल्फ्यूरिक एसिड के एक केंद्रित और कमजोर समाधान के गुणों को अलग से देखें।

केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड समाधान

एक केंद्रित समाधान को एक समाधान माना जाता है जिसमें 90 प्रतिशत सल्फेट एसिड होता है। सल्फ्यूरिक एसिड का ऐसा घोल थोड़ा सा भी प्रतिक्रिया करने में सक्षम है सक्रिय धातु, साथ ही गैर-धातुओं, हाइड्रॉक्साइड्स, ऑक्साइड्स, लवणों के साथ। सल्फेट एसिड के ऐसे घोल के गुण सांद्र नाइट्रेट एसिड के समान होते हैं।

धातुओं के साथ बातचीत

धातु के वोल्टेज की विद्युत रासायनिक श्रृंखला (जो कि सबसे सक्रिय नहीं है) में हाइड्रोजन के दाईं ओर स्थित धातुओं के साथ सल्फेट एसिड के एक केंद्रित समाधान की रासायनिक प्रतिक्रिया के दौरान, निम्नलिखित पदार्थ बनते हैं: धातु का सल्फेट जिसके साथ बातचीत होती है, पानी और सल्फर डाइऑक्साइड। जिन धातुओं के साथ बातचीत के परिणामस्वरूप सूचीबद्ध पदार्थ बनते हैं, उनमें तांबा (कप्रम), पारा, बिस्मथ, सिल्वर (अर्जेंटम), प्लैटिनम और सोना (ऑरम) शामिल हैं।

निष्क्रिय धातुओं के साथ सहभागिता

वोल्टेज श्रृंखला में हाइड्रोजन के बाईं ओर धातुओं के साथ, केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड थोड़ा अलग व्यवहार करता है। इस तरह की रासायनिक प्रतिक्रिया के परिणामस्वरूप, निम्नलिखित पदार्थ बनते हैं: एक निश्चित धातु का सल्फेट, हाइड्रोजन सल्फाइड या शुद्ध सल्फर और पानी। जिन धातुओं के साथ ऐसी प्रतिक्रिया होती है उनमें लोहा (फेरम), मैग्नीशियम, मैंगनीज, बेरिलियम, लिथियम, बेरियम, कैल्शियम और अन्य सभी शामिल हैं जो एल्यूमीनियम, क्रोमियम को छोड़कर हाइड्रोजन के बाईं ओर वोल्टेज की श्रृंखला में हैं। निकल और टाइटेनियम - उनके साथ केंद्रित सल्फेट एसिड प्रतिक्रिया नहीं करता है।

अधातुओं के साथ परस्पर क्रिया

यह पदार्थ एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है, इसलिए यह गैर-धातुओं के साथ रेडॉक्स रासायनिक प्रतिक्रियाओं में भाग लेने में सक्षम है, उदाहरण के लिए, कार्बन (कार्बन) और सल्फर। ऐसी प्रतिक्रियाओं के परिणामस्वरूप, पानी आवश्यक रूप से छोड़ा जाता है। जब इस पदार्थ को कार्बन में मिलाया जाता है, तो कार्बन डाइऑक्साइड और सल्फर डाइऑक्साइड भी निकलते हैं। और अगर आप सल्फर में एसिड मिलाते हैं, तो आपको केवल सल्फर डाइऑक्साइड और पानी मिलता है। ऐसी रासायनिक प्रतिक्रिया में, सल्फेट एसिड ऑक्सीकरण एजेंट की भूमिका निभाता है।

कार्बनिक पदार्थों के साथ बातचीत

कार्बनिक पदार्थों के साथ सल्फ्यूरिक एसिड की प्रतिक्रियाओं के बीच कार्बोनाइजेशन को प्रतिष्ठित किया जा सकता है। ऐसी प्रक्रिया तब होती है जब कोई दिया हुआ पदार्थ कागज, चीनी, रेशे, लकड़ी आदि से टकराता है। ऐसे में कार्बन किसी भी स्थिति में निकलता है। प्रतिक्रिया के दौरान गठित कार्बन आंशिक रूप से अधिक मात्रा में सल्फ्यूरिक एसिड के साथ बातचीत कर सकता है। फोटो मध्यम सांद्रता के सल्फेट एसिड के घोल के साथ चीनी की प्रतिक्रिया को दर्शाता है।

लवण के साथ अभिक्रिया

साथ ही, H2SO4 का सांद्र विलयन शुष्क लवणों के साथ अभिक्रिया करता है। इस मामले में, एक मानक विनिमय प्रतिक्रिया होती है, जिसमें धातु सल्फेट बनता है, जो नमक की संरचना में मौजूद होता है, और एक एसिड जिसमें अवशेष होता है जो नमक की संरचना में होता है। हालांकि, सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड नमक के घोल के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है।

अन्य पदार्थों के साथ बातचीत

साथ ही, यह पदार्थ धातु के आक्साइड और उनके हाइड्रॉक्साइड के साथ प्रतिक्रिया कर सकता है, इन मामलों में विनिमय प्रतिक्रियाएं होती हैं, पहले धातु में सल्फेट और पानी निकलता है, दूसरे में - वही।

सल्फेट एसिड के कमजोर घोल के रासायनिक गुण

तनु सल्फ्यूरिक अम्ल कई पदार्थों के साथ अभिक्रिया करता है और इसमें सभी अम्लों के समान गुण होते हैं। यह, केंद्रित के विपरीत, केवल सक्रिय धातुओं के साथ बातचीत करता है, जो कि वोल्टेज की एक श्रृंखला में हाइड्रोजन के बाईं ओर हैं। इस मामले में, वही प्रतिस्थापन प्रतिक्रिया होती है, जैसा कि किसी भी एसिड के मामले में होता है। इससे हाइड्रोजन रिलीज होती है। इसके अलावा, इस तरह के एक एसिड समाधान नमक के समाधान के साथ बातचीत करता है, जिसके परिणामस्वरूप एक विनिमय प्रतिक्रिया होती है, पहले से ही ऊपर चर्चा की गई है, ऑक्साइड के साथ - जैसे केंद्रित, हाइड्रॉक्साइड के साथ - भी वही। साधारण सल्फेट्स के अलावा, हाइड्रोसल्फेट भी होते हैं, जो हाइड्रॉक्साइड और सल्फ्यूरिक एसिड की परस्पर क्रिया के उत्पाद होते हैं।

कैसे पता चलेगा कि किसी घोल में सल्फ्यूरिक एसिड या सल्फेट्स हैं?

यह निर्धारित करने के लिए कि क्या ये पदार्थ समाधान में मौजूद हैं, सल्फेट आयनों के लिए एक विशेष गुणात्मक प्रतिक्रिया का उपयोग किया जाता है, जो आपको यह पता लगाने की अनुमति देता है। इसमें बेरियम या इसके यौगिकों को घोल में मिलाना शामिल है। नतीजतन, एक अवक्षेप बन सकता है सफेद रंग(बेरियम सल्फेट), सल्फेट्स या सल्फ्यूरिक एसिड की उपस्थिति का संकेत देता है।

सल्फ्यूरिक एसिड कैसे बनता है?

इस पदार्थ के औद्योगिक उत्पादन का सबसे आम तरीका लोहे के पाइराइट से इसका निष्कर्षण है। यह प्रक्रिया तीन चरणों में होती है, जिनमें से प्रत्येक एक निश्चित है रासायनिक प्रतिक्रिया. आइए उन पर विचार करें। सबसे पहले, पाइराइट में ऑक्सीजन मिलाया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप फेरम ऑक्साइड और सल्फर डाइऑक्साइड का निर्माण होता है, जिसका उपयोग आगे की प्रतिक्रियाओं के लिए किया जाता है। यह अंतःक्रिया उच्च तापमान पर होती है। इसके बाद एक चरण होता है जिसमें एक उत्प्रेरक की उपस्थिति में ऑक्सीजन जोड़कर, जो वैनेडियम ऑक्साइड है, सल्फर ट्राइऑक्साइड प्राप्त होता है। अब, अंतिम चरण में, परिणामी पदार्थ में पानी मिलाया जाता है, और सल्फेट एसिड प्राप्त होता है। सल्फेट एसिड के औद्योगिक निष्कर्षण के लिए यह सबसे आम प्रक्रिया है, इसका सबसे अधिक बार उपयोग किया जाता है क्योंकि पाइराइट इस लेख में वर्णित पदार्थ के संश्लेषण के लिए उपयुक्त सबसे सुलभ कच्चा माल है। इस तरह की प्रक्रिया का उपयोग करके प्राप्त सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग विभिन्न उद्योगों में किया जाता है - रासायनिक उद्योग और कई अन्य में, उदाहरण के लिए, तेल शोधन, अयस्क ड्रेसिंग, आदि में। इसका उपयोग अक्सर कई सिंथेटिक फाइबर की निर्माण तकनीक में भी किया जाता है।

परिभाषा

निर्जल सल्फ्यूरिक एसिडएक भारी है गाढ़ा द्रव, जो किसी भी अनुपात में पानी के साथ आसानी से गलत है: बातचीत एक असाधारण बड़े एक्ज़ोथिर्मिक प्रभाव (~ 880 kJ / mol अनंत कमजोर पड़ने पर) की विशेषता है और अगर एसिड में पानी मिलाया जाता है तो मिश्रण के विस्फोटक उबलने और छींटे पड़ सकते हैं; इसलिए हमेशा उपयोग करना इतना महत्वपूर्ण है उल्टे क्रमघोल बनाने के लिए और पानी में अम्ल डालें, धीरे-धीरे और हिलाते हुए।

सल्फ्यूरिक एसिड के कुछ भौतिक गुण तालिका में दिए गए हैं।

निर्जल एच 2 एसओ 4 असामान्य रूप से उच्च ढांकता हुआ निरंतर और बहुत उच्च विद्युत चालकता के साथ एक उल्लेखनीय यौगिक है, जो यौगिक के आयनिक ऑटो-पृथक्करण (ऑटोप्रोटोलिसिस) के साथ-साथ प्रोटॉन ट्रांसफर रिले चालन तंत्र के कारण होता है जो प्रवाह सुनिश्चित करता है विद्युत प्रवाहएक चिपचिपा तरल के माध्यम से एक लंबी संख्याहाइड्रोजन बांड।

तालिका नंबर एक। भौतिक गुणसल्फ्यूरिक एसिड।

सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करना

सल्फ्यूरिक एसिड सबसे महत्वपूर्ण औद्योगिक रसायन है और सबसे सस्ता उत्पादन होता है बड़ी मात्रा मेंदुनिया के किसी भी देश में एसिड।

सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड ("विट्रियल ऑयल") सबसे पहले "ग्रीन विट्रियल" FeSO 4 × nH 2 O को गर्म करके प्राप्त किया गया था और इसमें खर्च किया गया था बड़ी संख्या में Na 2 SO 4 और NaCl प्राप्त करने के लिए।

सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन की आधुनिक प्रक्रिया सिलिकॉन डाइऑक्साइड या डायटोमेसियस पृथ्वी के वाहक पर पोटेशियम सल्फेट के अतिरिक्त वैनेडियम (वी) ऑक्साइड से युक्त उत्प्रेरक का उपयोग करती है। सल्फर डाइऑक्साइड SO 2 शुद्ध सल्फर को जलाने या सल्फाइड अयस्क (मुख्य रूप से पाइराइट या Cu, Ni और Zn के अयस्कों) को इन धातुओं को निकालने की प्रक्रिया में भूनकर प्राप्त किया जाता है। फिर SO 2 को ट्राइऑक्साइड में ऑक्सीकृत किया जाता है, और फिर सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा प्राप्त किया जाता है पानी में घुलना:

एस + ओ 2 → एसओ 2 (ΔH 0 - 297 kJ / mol);

SO 2 + ½ O 2 → SO 3 (ΔH 0 - 9.8 kJ / mol);

SO 3 + H 2 O → H 2 SO 4 (ΔH 0 - 130 kJ / mol)।

सल्फ्यूरिक एसिड के रासायनिक गुण

सल्फ्यूरिक एसिड एक मजबूत डिबासिक एसिड है। पहले चरण में, कम सांद्रता के घोल में, यह लगभग पूरी तरह से अलग हो जाता है:

एच 2 एसओ 4 ↔एच + + एचएसओ 4 -।

दूसरे चरण पर पृथक्करण

एचएसओ 4 - ↔एच + + एसओ 4 2-

कुछ हद तक आगे बढ़ता है। दूसरे चरण में सल्फ्यूरिक एसिड का पृथक्करण स्थिरांक, आयन गतिविधि के रूप में व्यक्त किया गया, K 2 = 10 -2।

एक डिबासिक एसिड के रूप में, सल्फ्यूरिक एसिड लवण की दो श्रृंखला बनाता है: मध्यम और अम्लीय। सल्फ्यूरिक एसिड के मध्यम लवण को सल्फेट कहा जाता है, और एसिड लवण को हाइड्रोसल्फेट कहा जाता है।

सल्फ्यूरिक एसिड लालच से जल वाष्प को अवशोषित करता है और इसलिए अक्सर गैसों को सुखाने के लिए उपयोग किया जाता है। पानी को अवशोषित करने की क्षमता भी कई कार्बनिक पदार्थों, विशेष रूप से कार्बोहाइड्रेट (फाइबर, चीनी, आदि) के वर्ग से संबंधित, जब केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के संपर्क में आती है, की व्याख्या करती है। सल्फ्यूरिक एसिड पानी बनाने वाले कार्बोहाइड्रेट से हाइड्रोजन और ऑक्सीजन को हटाता है और कोयले के रूप में कार्बन निकलता है।

केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड, विशेष रूप से गर्म, एक जोरदार ऑक्सीकरण एजेंट है। यह HI और HBr (लेकिन HCl नहीं) को हैलोजन, कोयले को CO 2, सल्फर को SO 2 में ऑक्सीकृत करता है। ये प्रतिक्रियाएं समीकरणों द्वारा व्यक्त की जाती हैं:

8HI + H 2 SO 4 \u003d 4I 2 + H 2 S + 4H 2 O;

2HBr + H 2 SO 4 \u003d Br 2 + SO 2 + 2H 2 O;

सी + 2 एच 2 एसओ 4 \u003d सीओ 2 + 2 एसओ 2 + 2 एच 2 ओ;

एस + 2 एच 2 एसओ 4 \u003d 3 एसओ 2 + 2 एच 2 ओ।

धातुओं के साथ सल्फ्यूरिक एसिड की परस्पर क्रिया इसकी सांद्रता के आधार पर अलग-अलग होती है। तनु सल्फ्यूरिक अम्ल अपने हाइड्रोजन आयन के साथ ऑक्सीकृत हो जाता है। इसलिए, यह केवल उन धातुओं के साथ बातचीत करता है जो केवल हाइड्रोजन तक वोल्टेज की श्रृंखला में हैं, उदाहरण के लिए:

Zn + H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + H 2.

हालांकि, तनु अम्ल में सीसा नहीं घुलता है क्योंकि परिणामस्वरूप PbSO 4 नमक अघुलनशील होता है।

सल्फर (VI) के कारण सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड एक ऑक्सीकरण एजेंट है। यह चांदी सहित और वोल्टेज श्रृंखला में धातुओं का ऑक्सीकरण करता है। इसकी कमी के उत्पाद धातु की गतिविधि और स्थितियों (एसिड एकाग्रता, तापमान) के आधार पर भिन्न हो सकते हैं। तांबे जैसे निष्क्रिय धातुओं के साथ बातचीत करते समय, एसिड SO2 तक कम हो जाता है:

Cu + 2H 2 SO 4 \u003d CuSO 4 + SO 2 + 2H 2 O।

अधिक सक्रिय धातुओं के साथ बातचीत करते समय, कमी उत्पाद डाइऑक्साइड और मुक्त सल्फर और हाइड्रोजन सल्फाइड दोनों हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, जस्ता के साथ बातचीत करते समय, प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं:

Zn + 2H 2 SO 4 \u003d ZnSO 4 + SO 2 + 2H 2 O;

3Zn + 4H 2 SO 4 = 3ZnSO 4 + S↓ + 4H 2 O;

4Zn + 5H 2 SO 4 \u003d 4ZnSO 4 + H 2 S + 4H 2 O।

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग हर देश में और एक दशक से दूसरे दशक में भिन्न होता है। इसलिए, उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य अमेरिका में, एच 2 एसओ 4 खपत का मुख्य क्षेत्र उर्वरकों का उत्पादन (70%) है, इसके बाद रासायनिक उत्पादन, धातु विज्ञान, तेल शोधन (प्रत्येक क्षेत्र में ~ 5%)। यूके में, उद्योग द्वारा खपत का वितरण अलग है: उत्पादित एच 2 एसओ 4 का केवल 30% उर्वरकों के उत्पादन में उपयोग किया जाता है, लेकिन 18% पेंट, पिगमेंट और डाई इंटरमीडिएट में जाता है, 16% रासायनिक उत्पादन में, 12% साबुन और डिटर्जेंट के लिए, प्राकृतिक और कृत्रिम फाइबर के उत्पादन के लिए 10% और धातु विज्ञान में 2.5% का उपयोग किया जाता है।

समस्या समाधान के उदाहरण

उदाहरण 1

व्यायाम

सल्फ्यूरिक एसिड का द्रव्यमान निर्धारित करें जो एक टन पाइराइट से प्राप्त किया जा सकता है यदि भुना हुआ प्रतिक्रिया में सल्फर ऑक्साइड (IV) की उपज 90% है, और सल्फर (IV) के उत्प्रेरक ऑक्सीकरण में सल्फर ऑक्साइड (VI) 95% है। सैद्धांतिक की।

फेसला

आइए पाइराइट फायरिंग के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें:

4FeS 2 + 11O 2 \u003d 2Fe 2 O 3 + 8SO 2।

पाइराइट पदार्थ की मात्रा की गणना करें:

n(FeS 2) = m(FeS 2) / M(FeS 2);

एम (FeS 2) \u003d Ar (Fe) + 2 × Ar (S) \u003d 56 + 2 × 32 \u003d 120 g / mol;

n (FeS 2) \u003d 1000 किग्रा / 120 \u003d 8.33 किमी।

चूंकि प्रतिक्रिया समीकरण में सल्फर डाइऑक्साइड का गुणांक FeS 2 के गुणांक से दोगुना है, सल्फर ऑक्साइड (IV) पदार्थ की सैद्धांतिक रूप से संभव मात्रा है:

n (SO 2) सिद्धांत \u003d 2 × n (FeS 2) \u003d 2 × 8.33 \u003d 16.66 kmol।

और व्यावहारिक रूप से प्राप्त सल्फर ऑक्साइड (IV) के मोल की मात्रा है:

n (SO 2) अभ्यास \u003d × n (SO 2) सिद्धांत = 0.9 × 16.66 \u003d 15 kmol।

आइए सल्फर ऑक्साइड (IV) के सल्फर ऑक्साइड (VI) के ऑक्सीकरण के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखें:

2SO 2 + O 2 \u003d 2SO 3.

सल्फर ऑक्साइड पदार्थ (VI) की सैद्धांतिक रूप से संभव मात्रा है:

n(SO 3) सिद्धांत \u003d n (SO 2) अभ्यास \u003d 15 kmol।

और सल्फर ऑक्साइड (VI) के मोल की व्यावहारिक रूप से प्राप्त मात्रा है:

n(SO 3) अभ्यास \u003d η × n (SO 3) सिद्धांत \u003d 0.5 × 15 \u003d 14.25 kmol।

हम सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए प्रतिक्रिया समीकरण लिखते हैं:

एसओ 3 + एच 2 ओ \u003d एच 2 एसओ 4।

सल्फ्यूरिक एसिड पदार्थ की मात्रा पाएं:

n (H 2 SO 4) \u003d n (SO 3) अभ्यास \u003d 14.25 kmol।

प्रतिक्रिया उपज 100% है। सल्फ्यूरिक एसिड का द्रव्यमान है:

एम (एच 2 एसओ 4) \u003d एन (एच 2 एसओ 4) × एम (एच 2 एसओ 4);

M(H 2 SO 4) = 2×Ar(H) + Ar(S) + 4×Ar(O) = 2×1 + 32 + 4×16 = 98 g/mol;

मी (एच 2 एसओ 4) \u003d 14.25 × 98 \u003d 1397 किग्रा।

जवाब

सल्फ्यूरिक एसिड का द्रव्यमान 1397 किग्रा . है

सल्फ्यूरिक एसिड, H2SO4, सल्फर के उच्चतम ऑक्सीकरण अवस्था (+6) के अनुरूप एक मजबूत डिबासिक एसिड। सामान्य परिस्थितियों में - एक भारी तैलीय तरल, रंगहीन और गंधहीन। इंजीनियरिंग में, सल्फ्यूरिक एसिड को पानी और सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड दोनों के साथ इसका मिश्रण कहा जाता है। यदि SO3: H2O का मोलर अनुपात 1 से कम है, तो यह सल्फ्यूरिक एसिड का एक जलीय घोल है, यदि 1 से अधिक है तो यह सल्फ्यूरिक एसिड में SO3 का घोल है।

देशी सल्फर के प्राकृतिक निक्षेप अपेक्षाकृत छोटे होते हैं। पृथ्वी की पपड़ी में सल्फर की कुल मात्रा 0.1% है। सल्फर तेल, कोयला, ज्वलनशील और ग्रिप गैसों में पाया जाता है। प्रकृति में अक्सर सल्फर जस्ता, तांबा और अन्य धातुओं के साथ यौगिकों के रूप में होता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि सल्फ्यूरिक एसिड कच्चे माल के कुल संतुलन में पाइराइट और सल्फर का हिस्सा धीरे-धीरे कम हो रहा है, और विभिन्न कचरे से निकाले गए सल्फर का हिस्सा धीरे-धीरे बढ़ रहा है। कचरे से सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करने की संभावनाएं बहुत महत्वपूर्ण हैं। अलौह धातु विज्ञान से अपशिष्ट गैसों का उपयोग सल्फर युक्त कच्चे माल को जलाने के लिए सल्फ्यूरिक एसिड सिस्टम में विशेष लागत के बिना प्राप्त करना संभव बनाता है।

सल्फ्यूरिक एसिड के भौतिक और रासायनिक गुण

100% H2SO4 (SO3 x H2O) को मोनोहाइड्रेट कहा जाता है। यौगिक धूम्रपान नहीं करता है, एक केंद्रित रूप में यह लौह धातुओं को नष्ट नहीं करता है, जबकि सबसे मजबूत एसिड में से एक है;

पदार्थ पौधों और जानवरों के ऊतकों पर हानिकारक प्रभाव डालता है, उनसे पानी निकालता है, जिसके परिणामस्वरूप वे जल जाते हैं।
10.45 "C पर क्रिस्टलीकृत हो जाता है;
टीकेआईपी 296.2 "सी;
घनत्व 1.9203 ग्राम/सेमी3;
गर्मी क्षमता 1.62 जे / जी।

सल्फ्यूरिक एसिडकिसी भी अनुपात में H2O और SO3 के साथ मिश्रित होकर यौगिक बनाते हैं:

H2SO4 x 4 H2O (tmelt - 28.36 "C),
H2SO4 x 3 H2O (tmelt - 36.31 "C),
H2SO4 x 2 H2O (टीमेल्ट - 39.60 "सी),
H2SO4 x H2O (टीमेल्ट - 8.48 "सी),
H2SO4 x SO3 (H2S2O7 - डाइसल्फ्यूरिक या पाइरोसल्फ्यूरिक एसिड, एमपी 35.15 "सी) - ओलियम,
H2SO x 2 SO3 (H2S3O10 - ट्राइसल्फ्यूरिक एसिड, एमपी 1.20 "सी)।

जब सल्फ्यूरिक एसिड के 70% H2SO4 तक के जलीय घोल को गर्म और उबाला जाता है, तो वाष्प चरण में केवल जल वाष्प निकलता है। सल्फ्यूरिक एसिड वाष्प भी अधिक केंद्रित समाधानों के ऊपर दिखाई देते हैं। 98.3% H2SO4 (एज़ियोट्रोपिक मिश्रण) का एक घोल उबालने पर पूरी तरह से आसुत होता है (336.5 "C)। सल्फ्यूरिक एसिड जिसमें 98.3% से अधिक H2SO4 होता है, गर्म होने पर SO3 वाष्प छोड़ता है।
सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड एक मजबूत ऑक्सीकरण एजेंट है। यह HI और HBr को मुक्त हैलोजन में ऑक्सीकृत करता है। गर्म होने पर, यह Au और प्लेटिनम धातुओं (Pd के अपवाद के साथ) को छोड़कर सभी धातुओं का ऑक्सीकरण करता है। ठंड में, केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड पीबी, सीआर, नी, स्टील, कच्चा लोहा सहित कई धातुओं को निष्क्रिय कर देता है। पतला सल्फ्यूरिक एसिड सभी धातुओं (पीबी को छोड़कर) के साथ प्रतिक्रिया करता है जो वोल्टेज श्रृंखला में हाइड्रोजन से पहले होता है, उदाहरण के लिए: Zn + H2SO4 = ZnSO4 + H2।

कैसे मजबूत अम्ल H2SO4 कमजोर अम्लों को उनके लवणों से विस्थापित करता है, जैसे बोरेक्स से बोरिक अम्ल:

Na2B4O7 + H2SO4 + 5 H2O = Na2SO4 + 4 H2BO3,

और जब गर्म किया जाता है, तो यह अधिक वाष्पशील अम्लों को विस्थापित करता है, उदाहरण के लिए:

NaNO3 + H2SO4 = NaHSO4 + HNO3।

सल्फ्यूरिक एसिडहाइड्रॉक्सिल समूहों - OH वाले कार्बनिक यौगिकों से रासायनिक रूप से बाध्य पानी को निकालता है। सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड की उपस्थिति में एथिल अल्कोहल के निर्जलीकरण से एथिलीन या डायथाइल ईथर का उत्पादन होता है। सल्फ्यूरिक एसिड के संपर्क में आने पर चीनी, सेल्युलोज, स्टार्च और अन्य कार्बोहाइड्रेट का जलना भी उनके निर्जलीकरण द्वारा समझाया गया है। डिबासिक के रूप में, सल्फ्यूरिक एसिड दो प्रकार के लवण बनाता है: सल्फेट्स और हाइड्रोसल्फेट।

सल्फ्यूरिक एसिड का हिमांक:
एकाग्रता, %	ठंड का तापमान, "सी
74,7	-20
76,4	-20
78,1	-20
79,5	-7,5
80,1	-8,5
81,5	-0,2
83,5	1,6
84,3	8,5
85,7	4,6
87,9	-9
90,4	-20
92,1	-35
95,6	-20

सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए कच्चा माल

सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए कच्चा माल हो सकता है: सल्फर, सल्फर पाइराइट FeS2, सल्फाइड अयस्कों Zn, Cu, Pb और SO2 युक्त अन्य धातुओं के ऑक्सीडेटिव रोस्टिंग से निकलने वाली गैसें। रूस में, सल्फ्यूरिक एसिड की मुख्य मात्रा सल्फर पाइराइट्स से प्राप्त की जाती है। FeS2 को भट्टियों में जलाया जाता है जहां यह द्रवित अवस्था में होता है। यह बारीक पिसे हुए पाइराइट्स की एक परत के माध्यम से हवा को तेजी से उड़ाने से प्राप्त होता है। परिणामी गैस मिश्रण में SO2, O2, N2, SO3 की अशुद्धियाँ, H2O के वाष्प, As2O3, SiO2 और अन्य होते हैं, और बहुत सारी सिंडर धूल होती है, जिससे इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर में गैसों को साफ किया जाता है।

सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के तरीके

SO2 से सल्फ्यूरिक एसिड दो तरह से प्राप्त होता है: नाइट्रस (टॉवर) और संपर्क।

नाइट्रस विधि

नाइट्रस विधि द्वारा SO2 का सल्फ्यूरिक एसिड में प्रसंस्करण उत्पादन टावरों में किया जाता है - सिरेमिक रिंगों की पैकिंग से भरे बेलनाकार टैंक (15 मीटर या अधिक ऊंचे)। ऊपर से, गैस प्रवाह की ओर, "नाइट्रोस" का छिड़काव किया जाता है - प्रतिक्रिया द्वारा प्राप्त नाइट्रोसिल सल्फ्यूरिक एसिड NOOSO3H युक्त पतला सल्फ्यूरिक एसिड:

N2O3 + 2 H2SO4 = 2 NOOSO3H + H2O.

नाइट्रोजन ऑक्साइड द्वारा SO2 का ऑक्सीकरण, नाइट्रोस द्वारा इसके अवशोषण के बाद घोल में होता है। नाइट्रोजन जल द्वारा जल अपघटित होता है:

NOOSO3H + H2O = H2SO4 + HNO2।

टावरों में प्रवेश करने वाली सल्फर डाइऑक्साइड पानी के साथ सल्फ्यूरस एसिड बनाती है:

SO2 + H2O = H2SO3।

HNO2 और H2SO3 की परस्पर क्रिया से सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन होता है:

2 HNO2 + H2SO3 = H2SO4 + 2 NO + H2O।

मुक्त किया गया NO ऑक्सीकरण टॉवर में N2O3 (अधिक सटीक रूप से, NO + NO2 के मिश्रण में) में परिवर्तित हो जाता है। वहां से, गैसें अवशोषण टावरों में प्रवेश करती हैं, जहां ऊपर से उनसे मिलने के लिए सल्फ्यूरिक एसिड की आपूर्ति की जाती है। नाइट्रोज बनता है, जिसे उत्पादन टावरों में पंप किया जाता है। इस प्रकार, उत्पादन की निरंतरता और नाइट्रोजन ऑक्साइड के चक्र को सुनिश्चित किया जाता है। निकास गैसों के साथ उनके अपरिहार्य नुकसान को HNO3 के अतिरिक्त द्वारा फिर से भर दिया जाता है।

नाइट्रस विधि द्वारा प्राप्त सल्फ्यूरिक एसिड में अपर्याप्त उच्च सांद्रता होती है और इसमें हानिकारक अशुद्धियाँ होती हैं (उदाहरण के लिए, As)। इसका उत्पादन वातावरण में नाइट्रोजन ऑक्साइड की रिहाई के साथ होता है ("लोमड़ी की पूंछ", इसलिए NO2 के रंग के लिए नामित)।

संपर्क विधि

सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए संपर्क विधि के सिद्धांत की खोज 1831 में पी. फिलिप्स (ग्रेट ब्रिटेन) ने की थी। पहला उत्प्रेरक प्लेटिनम था। 19 वीं के अंत में - 20 वीं शताब्दी की शुरुआत। वैनेडियम एनहाइड्राइड V2O5 द्वारा SO2 से SO3 के ऑक्सीकरण के त्वरण की खोज की गई थी। सोवियत वैज्ञानिकों ए.ई.अदादुरोव, जी.के.बोरेसकोव और एफ.एन. युशकेविच के अध्ययन ने वैनेडियम उत्प्रेरक की कार्रवाई और उनके चयन के अध्ययन में विशेष रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाई।

आधुनिक सल्फ्यूरिक एसिड संयंत्र संपर्क विधि के अनुसार काम करने के लिए बनाए गए हैं। विभिन्न अनुपातों में SiO2, Al2O3, K2O, CaO, BaO के योग के साथ वैनेडियम ऑक्साइड उत्प्रेरक के आधार के रूप में उपयोग किए जाते हैं। सभी वैनेडियम संपर्क द्रव्यमान केवल ~ 420 डिग्री सेल्सियस से कम तापमान पर अपनी गतिविधि दिखाते हैं। संपर्क तंत्र में, गैस आमतौर पर संपर्क द्रव्यमान की 4 या 5 परतों से गुजरती है। संपर्क विधि द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन में, भुना हुआ उत्प्रेरक को जहर देने वाली अशुद्धियों से गैस को प्रारंभिक रूप से शुद्ध किया जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड से सिंचित वाशिंग टावरों में धूल के अवशेषों को हटा दिया जाता है। गीले इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रीसिपिटेटर्स में सल्फ्यूरिक एसिड (गैस मिश्रण में मौजूद SO3 और H2O से बनता है) से कोहरा हटा दिया जाता है। H2O वाष्प अवशोषित हो जाता है सुखाने वाले टावरों में केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा। SO2-वायु मिश्रण तब उत्प्रेरक (संपर्क द्रव्यमान) से होकर गुजरता है और SO3 में ऑक्सीकृत हो जाता है:

SO2 + 1/2 O2 = SO3।

SO3 + H2O = H2SO4।

प्रक्रिया में प्रवेश करने वाले पानी की मात्रा के आधार पर, पानी या ओलियम में सल्फ्यूरिक एसिड का घोल प्राप्त किया जाता है।
दुनिया के H2SO4 का लगभग 80% अब इसी विधि से निर्मित होता है।

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग

सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग सल्फरस, असंतृप्त कार्बनिक यौगिकों से पेट्रोलियम उत्पादों को शुद्ध करने के लिए किया जा सकता है।

धातु विज्ञान में, सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग तार से स्केल को हटाने के लिए किया जाता है, साथ ही टिनिंग और गैल्वनाइजिंग (पतला) से पहले की चादरें, क्रोमियम, तांबा, निकल आदि के साथ कोटिंग करने से पहले विभिन्न धातु सतहों को चुनने के लिए। जटिल अयस्कों को भी सल्फ्यूरिक एसिड के साथ विघटित किया जाता है। (विशेष रूप से, यूरेनियम)।

कार्बनिक संश्लेषण में, केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड नाइट्रेटिंग मिश्रण का एक आवश्यक घटक है, साथ ही कई रंगों और औषधीय पदार्थों के उत्पादन में एक सल्फराइजिंग एजेंट है।

सल्फ्यूरिक एसिड का व्यापक रूप से उर्वरकों, एथिल अल्कोहल, कृत्रिम फाइबर, कैप्रोलैक्टम, टाइटेनियम डाइऑक्साइड, एनिलिन डाई और कई अन्य के उत्पादन के लिए उपयोग किया जाता है। रासायनिक यौगिक.

खर्च किए गए सल्फ्यूरिक एसिड (अपशिष्ट) का उपयोग रासायनिक, धातुकर्म, लकड़ी और अन्य उद्योगों में किया जाता है। बैटरी सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग लेड-एसिड करंट स्रोतों के उत्पादन में किया जाता है।

सल्फ्यूरिक एसिड (H2SO4) सबसे कास्टिक एसिड और खतरनाक अभिकर्मकों में से एक है, आदमी के लिए जाना जाता हैविशेष रूप से केंद्रित रूप में। रासायनिक रूप से शुद्ध सल्फ्यूरिक एसिड तैलीय स्थिरता, गंधहीन और रंगहीन का एक भारी विषैला तरल है। ऑक्सीकरण द्वारा प्राप्त खट्टी गैस(SO2) संपर्क तरीका।

+ 10.5 डिग्री सेल्सियस के तापमान पर, सल्फ्यूरिक एसिड एक जमे हुए कांच के क्रिस्टलीय द्रव्यमान में बदल जाता है, लालच से, स्पंज की तरह, पर्यावरण से नमी को अवशोषित करता है। उद्योग और रसायन विज्ञान में, सल्फ्यूरिक एसिड मुख्य रासायनिक यौगिकों में से एक है और टन में उत्पादन के मामले में अग्रणी स्थान रखता है। इसीलिए सल्फ्यूरिक एसिड को "रसायन का रक्त" कहा जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग उर्वरक बनाने के लिए किया जाता है दवाओं, अन्य एसिड, बड़े, उर्वरक और भी बहुत कुछ।

सल्फ्यूरिक एसिड के बुनियादी भौतिक और रासायनिक गुण

सल्फ्यूरिक एसिड अपने शुद्ध रूप में (सूत्र H2SO4), 100% की सांद्रता पर, एक रंगहीन गाढ़ा तरल होता है। H2SO4 की सबसे महत्वपूर्ण संपत्ति इसकी उच्च हीड्रोस्कोपिसिटी है - हवा से पानी निकालने की क्षमता। यह प्रक्रिया गर्मी के बड़े पैमाने पर रिलीज के साथ है।
H2SO4 एक प्रबल अम्ल है।
सल्फ्यूरिक एसिड को मोनोहाइड्रेट कहा जाता है - इसमें 1 mol H2O (पानी) प्रति 1 mol SO3 होता है। अपने प्रभावशाली हीड्रोस्कोपिक गुणों के कारण, इसका उपयोग गैसों से नमी निकालने के लिए किया जाता है।
क्वथनांक - 330 डिग्री सेल्सियस। इस मामले में, एसिड SO3 और पानी में विघटित हो जाता है। घनत्व - 1.84। गलनांक - 10.3 डिग्री सेल्सियस /।
केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड एक शक्तिशाली ऑक्सीकरण एजेंट है। रेडॉक्स प्रतिक्रिया शुरू करने के लिए, एसिड को गर्म किया जाना चाहिए। प्रतिक्रिया का परिणाम SO2 है। S+2H2SO4=3SO2+2H2O
सांद्रता के आधार पर, सल्फ्यूरिक एसिड धातुओं के साथ अलग तरह से प्रतिक्रिया करता है। तनु अवस्था में, सल्फ्यूरिक एसिड वोल्टेज की श्रृंखला में मौजूद सभी धातुओं को हाइड्रोजन में ऑक्सीकृत करने में सक्षम होता है। ऑक्सीकरण के लिए सबसे प्रतिरोधी के रूप में एक अपवाद बनाया गया है। तनु सल्फ्यूरिक अम्ल लवण, क्षारक, उभयधर्मी और क्षारकीय ऑक्साइड के साथ अभिक्रिया करता है। केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड वोल्टेज की श्रृंखला में सभी धातुओं को ऑक्सीकरण करने में सक्षम है, और चांदी भी।
सल्फ्यूरिक एसिड दो प्रकार के लवण बनाता है: अम्लीय (हाइड्रोसल्फेट) और मध्यम (सल्फेट)
H2SO4 कार्बनिक पदार्थों और अधातुओं के साथ एक सक्रिय प्रतिक्रिया में प्रवेश करता है, और यह उनमें से कुछ को कोयले में बदल सकता है।
सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइट H2SO4 में पूरी तरह से घुलनशील है, और इस मामले में ओलियम बनता है - सल्फ्यूरिक एसिड में SO3 का घोल। बाह्य रूप से, यह इस तरह दिखता है: सल्फ्यूरिक एसिड को फ्यूम करना, सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइट को छोड़ना।
जलीय घोल में सल्फ्यूरिक एसिड एक मजबूत डिबेसिक एसिड होता है, और जब इसे पानी में मिलाया जाता है, तो भारी मात्रा में गर्मी निकलती है। सांद्रों से H2SO4 के तनु विलयन तैयार करते समय, एक छोटी धारा में पानी में भारी अम्ल मिलाना आवश्यक है, न कि इसके विपरीत। यह उबलते पानी और एसिड के छींटे से बचने के लिए किया जाता है।

केंद्रित और पतला सल्फ्यूरिक एसिड

सल्फ्यूरिक एसिड के केंद्रित समाधानों में 40% से समाधान शामिल हैं, जो चांदी या पैलेडियम को भंग करने में सक्षम हैं।

तनु सल्फ्यूरिक अम्ल में ऐसे विलयन शामिल हैं जिनकी सांद्रता 40% से कम है। ये ऐसे सक्रिय समाधान नहीं हैं, लेकिन ये पीतल और तांबे के साथ प्रतिक्रिया करने में सक्षम हैं।

सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करना

औद्योगिक पैमाने पर सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन 15 वीं शताब्दी में शुरू किया गया था, लेकिन उस समय इसे "विट्रियल" कहा जाता था। यदि पहले मानवता केवल कुछ दसियों लीटर सल्फ्यूरिक एसिड का सेवन करती थी, तो में आधुनिक दुनियागणना प्रति वर्ष लाखों टन तक जाती है।

सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन औद्योगिक रूप से किया जाता है, और उनमें से तीन हैं:

संपर्क विधि।
नाइट्रस विधि
अन्य तरीके

आइए उनमें से प्रत्येक के बारे में विस्तार से बात करें।

संपर्क उत्पादन विधि

उत्पादन की संपर्क विधि सबसे आम है, और यह निम्नलिखित कार्य करती है:

यह एक ऐसा उत्पाद निकलता है जो उपभोक्ताओं की अधिकतम संख्या की जरूरतों को पूरा करता है।
उत्पादन के दौरान पर्यावरण को होने वाला नुकसान कम होता है।

संपर्क विधि में निम्नलिखित पदार्थों का उपयोग कच्चे माल के रूप में किया जाता है:

पाइराइट (सल्फर पाइराइट्स);
गंधक;
वैनेडियम ऑक्साइड (यह पदार्थ उत्प्रेरक की भूमिका का कारण बनता है);
हाइड्रोजन सल्फाइड;
विभिन्न धातुओं के सल्फाइड।

उत्पादन प्रक्रिया शुरू करने से पहले, कच्चे माल को पहले से तैयार किया जाता है। शुरू करने के लिए, विशेष कुचल संयंत्रों में, पाइराइट को पीसने के अधीन किया जाता है, जो प्रतिक्रिया को तेज करने के लिए सक्रिय पदार्थों के संपर्क के क्षेत्र में वृद्धि के कारण अनुमति देता है। पाइराइट शुद्धिकरण से गुजरता है: इसे पानी के बड़े कंटेनरों में उतारा जाता है, जिसके दौरान अपशिष्ट चट्टान और सभी प्रकार की अशुद्धियाँ सतह पर तैरती हैं। प्रक्रिया के अंत में उन्हें हटा दिया जाता है।

उत्पादन भाग को कई चरणों में विभाजित किया गया है:

कुचलने के बाद, पाइराइट को साफ किया जाता है और भट्ठी में भेजा जाता है - जहां इसे 800 डिग्री सेल्सियस तक के तापमान पर निकाल दिया जाता है। काउंटरफ्लो के सिद्धांत के अनुसार, नीचे से कक्ष में हवा की आपूर्ति की जाती है, और यह सुनिश्चित करता है कि पाइराइट एक निलंबित अवस्था में है। आज इस प्रक्रिया में कुछ सेकंड लगते हैं, लेकिन पहले इसे आग लगने में कई घंटे लगते थे। भूनने की प्रक्रिया के दौरान, आयरन ऑक्साइड के रूप में अपशिष्ट प्रकट होता है, जिसे हटा दिया जाता है और बाद में उद्यमों में स्थानांतरित कर दिया जाता है। धातुकर्म उद्योग. फायरिंग के दौरान, जल वाष्प, O2 और SO2 गैसें निकलती हैं। जब जलवाष्प से शुद्धिकरण और छोटी-छोटी अशुद्धियाँ पूरी हो जाती हैं, तो शुद्ध सल्फर ऑक्साइड और ऑक्सीजन प्राप्त होती है।
दूसरे चरण में, वैनेडियम उत्प्रेरक का उपयोग करके दबाव में एक एक्सोथर्मिक प्रतिक्रिया होती है। प्रतिक्रिया की शुरुआत तब होती है जब तापमान 420 डिग्री सेल्सियस तक पहुंच जाता है, लेकिन दक्षता बढ़ाने के लिए इसे 550 डिग्री सेल्सियस तक बढ़ाया जा सकता है। प्रतिक्रिया के दौरान, उत्प्रेरक ऑक्सीकरण होता है और SO2 SO बन जाता है।
उत्पादन के तीसरे चरण का सार इस प्रकार है: अवशोषण टॉवर में SO3 का अवशोषण, जिसके दौरान ओलियम H2SO4 बनता है। इस रूप में, H2SO4 को विशेष कंटेनरों में डाला जाता है (यह स्टील के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है) और अंतिम उपयोगकर्ता से मिलने के लिए तैयार है।

उत्पादन के दौरान, जैसा कि हमने ऊपर कहा, बहुत सारी तापीय ऊर्जा उत्पन्न होती है, जिसका उपयोग हीटिंग उद्देश्यों के लिए किया जाता है। कई सल्फ्यूरिक एसिड संयंत्र भाप टर्बाइन स्थापित करते हैं जो अतिरिक्त बिजली उत्पन्न करने के लिए निकास भाप का उपयोग करते हैं।

सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए नाइट्रस प्रक्रिया

उत्पादन की संपर्क विधि के लाभों के बावजूद, जो अधिक केंद्रित और शुद्ध सल्फ्यूरिक एसिड और ओलियम का उत्पादन करता है, नाइट्रस विधि द्वारा काफी H2SO4 का उत्पादन किया जाता है। विशेष रूप से, सुपरफॉस्फेट पौधों पर।

H2SO4 के उत्पादन के लिए, सल्फर डाइऑक्साइड संपर्क और नाइट्रस विधि दोनों में प्रारंभिक पदार्थ के रूप में कार्य करता है। यह विशेष रूप से इन उद्देश्यों के लिए सल्फर को जलाने या सल्फर धातुओं को भूनकर प्राप्त किया जाता है।

सल्फर डाइऑक्साइड के सल्फ्यूरस एसिड में रूपांतरण में सल्फर डाइऑक्साइड का ऑक्सीकरण और पानी का योग होता है। सूत्र इस तरह दिखता है:
SO2 + 1|2 O2 + H2O = H2SO4

लेकिन सल्फर डाइऑक्साइड सीधे ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया नहीं करता है, इसलिए नाइट्रस विधि के साथ, नाइट्रोजन ऑक्साइड का उपयोग करके सल्फर डाइऑक्साइड का ऑक्सीकरण किया जाता है। नाइट्रोजन के उच्च ऑक्साइड (हम नाइट्रोजन डाइऑक्साइड NO2, नाइट्रोजन ट्राइऑक्साइड NO3 के बारे में बात कर रहे हैं) पर यह प्रोसेसनाइट्रिक ऑक्साइड NO में अपचित हो जाते हैं, जो बाद में पुनः ऑक्सीजन द्वारा उच्च ऑक्साइड में ऑक्सीकृत हो जाते हैं।

नाइट्रस विधि द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन तकनीकी रूप से दो विधियों के रूप में औपचारिक रूप से किया जाता है:

कक्ष।
मीनार।

नाइट्रस विधि के कई फायदे और नुकसान हैं।

नाइट्रस विधि के नुकसान:

यह 75% सल्फ्यूरिक एसिड निकलता है।
उत्पाद की गुणवत्ता कम है।
नाइट्रोजन ऑक्साइड की अपूर्ण वापसी (HNO3 का जोड़)। उनका उत्सर्जन हानिकारक है।
एसिड में लोहा, नाइट्रोजन ऑक्साइड और अन्य अशुद्धियाँ होती हैं।

नाइट्रस विधि के लाभ:

प्रक्रिया की लागत कम है।
SO2 को 100% पर संसाधित करने की संभावना।
हार्डवेयर डिजाइन की सादगी।

प्रमुख रूसी सल्फ्यूरिक एसिड संयंत्र

हमारे देश में H2SO4 का वार्षिक उत्पादन छह अंकों के आंकड़ों में है - लगभग 10 मिलियन टन। रूस में सल्फ्यूरिक एसिड के प्रमुख उत्पादक कंपनियां हैं, इसके अलावा, इसके मुख्य उपभोक्ता हैं। इसके बारे मेंउन कंपनियों के बारे में जिनकी गतिविधि का क्षेत्र जारी करना है खनिज उर्वरक. उदाहरण के लिए, "बालाकोवो खनिज उर्वरक", "अमोफोस"।

क्रीमिया में, आर्मींस्क में, टाइटेनियम डाइऑक्साइड का सबसे बड़ा उत्पादक क्षेत्र में संचालित होता है पूर्वी यूरोप केक्रीमियन टाइटन। इसके अलावा, संयंत्र सल्फ्यूरिक एसिड, खनिज उर्वरकों के उत्पादन में लगा हुआ है, आयरन सल्फेटआदि।

सल्फ्यूरिक एसिड विभिन्न प्रकारकई कारखानों द्वारा उत्पादित। उदाहरण के लिए, बैटरी सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा उत्पादित किया जाता है: करबाशमेड, एफकेपी बायस्क ओलियम प्लांट, शिवतोगोर, स्लाविया, सेवरखिमप्रोम, आदि।

ओलियम का उत्पादन यूसीसी शेकीकिनोअज़ोट, एफकेपी बायस्क ओलियम प्लांट, यूराल माइनिंग एंड मेटलर्जिकल कंपनी, किरिशिनफेटोर्गसिन्टेज़ प्रोडक्शन एसोसिएशन, आदि द्वारा किया जाता है।

उच्च शुद्धता का सल्फ्यूरिक एसिड UCC Shchekinoazot, Component-Reaktiv द्वारा निर्मित होता है।

खर्च किए गए सल्फ्यूरिक एसिड को ZSS, हेलोपॉलीमर किरोवो-चेपेत्स्क संयंत्रों में खरीदा जा सकता है।

तकनीकी सल्फ्यूरिक एसिड के निर्माता प्रोम्सिंटेज़, खिप्रोम, शिवतोगोर, एपेटिट, करबाशमेड, स्लाविया, लुकोइल-पर्मनेफ्टेओर्गसिन्टेज़, चेल्याबिंस्क जिंक प्लांट, इलेक्ट्रोज़िंक, आदि हैं।

इस तथ्य के कारण कि H2SO4 के उत्पादन में पाइराइट मुख्य कच्चा माल है, और यह संवर्धन उद्यमों का अपशिष्ट उत्पाद है, इसके आपूर्तिकर्ता नोरिल्स्क और तलनाख संवर्धन संयंत्र हैं।

H2SO4 के उत्पादन में अग्रणी विश्व पदों पर संयुक्त राज्य अमेरिका और चीन का कब्जा है, जो क्रमशः 30 मिलियन टन और 60 मिलियन टन है।

सल्फ्यूरिक एसिड का दायरा

दुनिया में सालाना लगभग 200 मिलियन टन H2SO4 की खपत होती है, जिससे उत्पादों की एक विस्तृत श्रृंखला का उत्पादन किया जाता है। सल्फ्यूरिक एसिड औद्योगिक उपयोग के मामले में अन्य एसिड के बीच हथेली को सही रखता है।

जैसा कि आप पहले से ही जानते हैं, सल्फ्यूरिक एसिड उनमें से एक है आवश्यक उत्पाद रासायनिक उद्योगइसलिए सल्फ्यूरिक एसिड का दायरा काफी विस्तृत है। H2SO4 के मुख्य उपयोग इस प्रकार हैं:

खनिज उर्वरकों के उत्पादन के लिए भारी मात्रा में सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग किया जाता है, और यह कुल टन भार का लगभग 40% लेता है। इस कारण से, उर्वरक संयंत्रों के बगल में H2SO4 पैदा करने वाले संयंत्र बनाए जा रहे हैं। ये अमोनियम सल्फेट, सुपरफॉस्फेट आदि हैं। उनके उत्पादन में, सल्फ्यूरिक एसिड अपने शुद्ध रूप (100% एकाग्रता) में लिया जाता है। एक टन अमोफोस या सुपरफॉस्फेट का उत्पादन करने में 600 लीटर H2SO4 लगेगा। इन उर्वरकों का उपयोग ज्यादातर कृषि में किया जाता है।
H2SO4 का उपयोग विस्फोटक बनाने के लिए किया जाता है।
पेट्रोलियम उत्पादों का शुद्धिकरण। मिट्टी का तेल, गैसोलीन, खनिज तेल प्राप्त करने के लिए हाइड्रोकार्बन शुद्धिकरण की आवश्यकता होती है, जो सल्फ्यूरिक एसिड के उपयोग से होता है। हाइड्रोकार्बन के शुद्धिकरण के लिए तेल शोधन की प्रक्रिया में, यह उद्योग दुनिया के H2SO4 टन भार का 30% "लेता है"। इसके अलावा, सल्फ्यूरिक एसिड के साथ ईंधन की ओकटाइन संख्या बढ़ जाती है और तेल उत्पादन के दौरान कुओं का इलाज किया जाता है।
धातुकर्म उद्योग में। सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग धातु विज्ञान में तार, शीट धातु से स्केल और जंग को हटाने के साथ-साथ अलौह धातुओं के उत्पादन में एल्यूमीनियम को कम करने के लिए किया जाता है। कवर करने से पहले धातु की सतहतांबा, क्रोमियम या निकल, सतह सल्फ्यूरिक एसिड के साथ नक़्क़ाशीदार है।
दवाओं के निर्माण में।
पेंट के उत्पादन में।
रासायनिक उद्योग में। H2SO4 का उपयोग डिटर्जेंट, एथिल डिटर्जेंट, कीटनाशक आदि के उत्पादन में किया जाता है और इसके बिना ये प्रक्रिया असंभव है।
औद्योगिक उद्देश्यों के लिए उपयोग किए जाने वाले अन्य ज्ञात एसिड, कार्बनिक और अकार्बनिक यौगिकों को प्राप्त करने के लिए।

सल्फ्यूरिक एसिड लवण और उनके उपयोग

सल्फ्यूरिक एसिड के सबसे महत्वपूर्ण लवण हैं:

ग्लौबर का नमक Na2SO4 10H2O (क्रिस्टलीय सोडियम सल्फेट)। इसके आवेदन का दायरा काफी व्यापक है: कांच, सोडा का उत्पादन, पशु चिकित्सा और चिकित्सा में।
बेरियम सल्फेट BaSO4 का उपयोग रबर, कागज, सफेद खनिज पेंट के उत्पादन में किया जाता है। इसके अलावा, पेट की फ्लोरोस्कोपी के लिए दवा में यह अनिवार्य है। इस प्रक्रिया के लिए "बेरियम दलिया" बनाने के लिए इसका उपयोग किया जाता है।
कैल्शियम सल्फेट CaSO4. प्रकृति में, यह जिप्सम CaSO4 2H2O और एनहाइड्राइट CaSO4 के रूप में पाया जा सकता है। जिप्सम CaSO4 2H2O और कैल्शियम सल्फेट का उपयोग दवा और निर्माण में किया जाता है। जिप्सम के साथ, जब 150 - 170 ° C के तापमान पर गर्म किया जाता है, तो आंशिक निर्जलीकरण होता है, जिसके परिणामस्वरूप जले हुए जिप्सम, जिसे हम अलबास्टर के रूप में जानते हैं, प्राप्त होता है। पानी के साथ एलाबस्टर को एक स्थिरता के लिए गूंथना तरल आटा, द्रव्यमान जल्दी से कठोर हो जाता है और एक प्रकार के पत्थर में बदल जाता है। यह अलबास्टर की यह संपत्ति है जो निर्माण कार्य में सक्रिय रूप से उपयोग की जाती है: इससे कास्ट और मोल्ड बनाए जाते हैं। पलस्तर के काम में, एलाबस्टर एक बांधने की मशीन के रूप में अपरिहार्य है। आघात विभागों के मरीजों को विशेष फिक्सिंग ठोस पट्टियाँ दी जाती हैं - वे एलाबस्टर के आधार पर बनाई जाती हैं।
फेरस विट्रियल FeSO4 7H2O का उपयोग स्याही की तैयारी, लकड़ी के संसेचन और कृषि गतिविधियों में कीटों के विनाश के लिए किया जाता है।
फिटकरी KCr(SO4)2 12H2O, KAl(SO4)2 12H2O, आदि का उपयोग पेंट के उत्पादन और चमड़ा उद्योग (कमाना) में किया जाता है।
आप में से बहुत से लोग कॉपर सल्फेट CuSO4 5H2O को प्रत्यक्ष रूप से जानते हैं। यह पौधों की बीमारियों और कीटों के खिलाफ लड़ाई में कृषि में एक सक्रिय सहायक है - CuSO4 5H2O के जलीय घोल का उपयोग अनाज को अचार और पौधों को स्प्रे करने के लिए किया जाता है। इसका उपयोग कुछ खनिज पेंट तैयार करने के लिए भी किया जाता है। और रोजमर्रा की जिंदगी में इसका इस्तेमाल दीवारों से मोल्ड हटाने के लिए किया जाता है।
एल्युमिनियम सल्फेट - इसका उपयोग लुगदी और कागज उद्योग में किया जाता है।

तनु रूप में सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग लेड-एसिड बैटरी में इलेक्ट्रोलाइट के रूप में किया जाता है। इसके अलावा, इसका उपयोग डिटर्जेंट और उर्वरकों के उत्पादन के लिए किया जाता है। लेकिन ज्यादातर मामलों में, यह ओलियम के रूप में आता है - यह H2SO4 में SO3 का एक समाधान है (अन्य ओलियम सूत्र भी पाए जा सकते हैं)।

आश्यर्चजनक तथ्य! ओलियम सान्द्र सल्फ्यूरिक अम्ल से अधिक क्रियाशील होता है, लेकिन इसके बावजूद यह स्टील से अभिक्रिया नहीं करता है! यही कारण है कि सल्फ्यूरिक एसिड की तुलना में परिवहन करना आसान है।

"एसिड की रानी" के उपयोग का क्षेत्र वास्तव में बड़े पैमाने पर है, और उद्योग में इसका उपयोग करने के सभी तरीकों के बारे में बताना मुश्किल है। इसका उपयोग खाद्य उद्योग में, जल उपचार के लिए, विस्फोटकों के संश्लेषण में और कई अन्य उद्देश्यों के लिए एक पायसीकारक के रूप में भी किया जाता है।

सल्फ्यूरिक एसिड का इतिहास

हम में से किसने कभी नहीं सुना है नीला विट्रियल? तो, प्राचीन काल में इसका अध्ययन किया गया था, और कुछ कार्यों में शुरुआत नया युगवैज्ञानिकों ने विट्रियल की उत्पत्ति और उनके गुणों पर चर्चा की। विट्रियल का अध्ययन ग्रीक चिकित्सक डायोस्कोराइड्स, प्रकृति के रोमन खोजकर्ता प्लिनी द एल्डर द्वारा किया गया था, और अपने लेखन में उन्होंने किए जा रहे प्रयोगों के बारे में लिखा था। चिकित्सा प्रयोजनों के लिए, प्राचीन मरहम लगाने वाले इब्न सिना द्वारा विभिन्न विट्रियल पदार्थों का उपयोग किया गया था। धातु विज्ञान में विट्रियल का उपयोग कैसे किया जाता था, इसका उल्लेख प्राचीन ग्रीस के कीमियागर जोसिमा के पैनोपोलिस के कार्यों में किया गया था।

सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त करने का पहला तरीका पोटेशियम फिटकरी को गर्म करने की प्रक्रिया है, और इस बारे में XIII सदी के रसायन विज्ञान साहित्य में जानकारी है। उस समय, फिटकरी की संरचना और प्रक्रिया का सार कीमियागरों को नहीं पता था, लेकिन पहले से ही 15 वीं शताब्दी में वे सल्फ्यूरिक एसिड के रासायनिक संश्लेषण में उद्देश्यपूर्ण तरीके से संलग्न होने लगे। प्रक्रिया इस प्रकार थी: कीमियागर नाइट्रिक एसिड के साथ गर्म करके सल्फर और सुरमा (III) सल्फाइड Sb2S3 के मिश्रण का इलाज करते हैं।

यूरोप में मध्ययुगीन काल में, सल्फ्यूरिक एसिड को "विट्रियल ऑयल" कहा जाता था, लेकिन फिर नाम बदलकर विट्रियल हो गया।

17 वीं शताब्दी में, जोहान ग्लौबर, जलने के परिणामस्वरूप पोटेशियम नाइट्रेटऔर देशी सल्फर को जलवाष्प की उपस्थिति में सल्फ्यूरिक अम्ल प्राप्त हुआ। सल्फर के नाइट्रेट के साथ ऑक्सीकरण के परिणामस्वरूप, सल्फर ऑक्साइड प्राप्त हुआ, जो जल वाष्प के साथ प्रतिक्रिया करता है, और परिणामस्वरूप, एक तैलीय तरल प्राप्त होता है। यह विट्रियल तेल था, और सल्फ्यूरिक एसिड का यह नाम आज भी मौजूद है।

18वीं सदी के तीसवें दशक में लंदन के वार्ड जोशुआ के फार्मासिस्ट ने इस प्रतिक्रिया का इस्तेमाल किया औद्योगिक उत्पादनसल्फ्यूरिक एसिड, लेकिन मध्य युग में इसकी खपत कुछ दसियों किलोग्राम तक सीमित थी। उपयोग का दायरा संकीर्ण था: रसायन विज्ञान के प्रयोगों के लिए, कीमती धातुओं की शुद्धि और दवा व्यवसाय में। सांद्र सल्फ्यूरिक एसिड का उपयोग विशेष माचिस के निर्माण में कम मात्रा में किया जाता था जिसमें बर्टोलेट नमक होता था।

रूस में, विट्रियल केवल 17 वीं शताब्दी में दिखाई दिया।

इंग्लैंड के बर्मिंघम में, जॉन रोबक ने 1746 में सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए उपरोक्त विधि को अपनाया और उत्पादन शुरू किया। उसी समय, उन्होंने मजबूत बड़े लेड-लाइन वाले कक्षों का उपयोग किया, जो कांच के कंटेनरों से सस्ते थे।

उद्योग में, इस पद्धति ने लगभग 200 वर्षों तक पदों पर कब्जा किया, और कक्षों में 65% सल्फ्यूरिक एसिड प्राप्त किया गया था।

थोड़ी देर बाद, अंग्रेजी ग्लोवर और फ्रांसीसी रसायनज्ञ गे-लुसाक ने इस प्रक्रिया में सुधार किया, और सल्फ्यूरिक एसिड 78% की एकाग्रता के साथ प्राप्त किया जाने लगा। लेकिन ऐसा एसिड उत्पादन के लिए उपयुक्त नहीं था, उदाहरण के लिए, रंगों का।

19वीं शताब्दी की शुरुआत में, सल्फर डाइऑक्साइड को सल्फ्यूरिक एनहाइड्राइड में ऑक्सीकृत करने के लिए नए तरीकों की खोज की गई थी।

प्रारंभ में, यह नाइट्रोजन ऑक्साइड का उपयोग करके किया गया था, और फिर प्लैटिनम को उत्प्रेरक के रूप में उपयोग किया गया था। सल्फर डाइऑक्साइड के ऑक्सीकरण के इन दो तरीकों में और सुधार हुआ है। प्लैटिनम और अन्य उत्प्रेरकों पर सल्फर डाइऑक्साइड के ऑक्सीकरण को संपर्क विधि के रूप में जाना जाने लगा। और नाइट्रोजन ऑक्साइड के साथ इस गैस के ऑक्सीकरण को सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए नाइट्रस विधि कहा जाता था।

यह 1831 तक नहीं था कि ब्रिटिश एसिटिक एसिड डीलर पेरेग्रीन फिलिप्स ने सल्फर ऑक्साइड (VI) और केंद्रित सल्फ्यूरिक एसिड के उत्पादन के लिए एक किफायती प्रक्रिया का पेटेंट कराया था, और यह वह है जो आज इसे प्राप्त करने के लिए एक संपर्क विधि के रूप में दुनिया के लिए जाना जाता है।

सुपरफॉस्फेट का उत्पादन 1864 में शुरू हुआ था।

उन्नीसवीं सदी के अस्सी के दशक में यूरोप में सल्फ्यूरिक एसिड का उत्पादन 1 मिलियन टन तक पहुंच गया। मुख्य उत्पादक जर्मनी और इंग्लैंड थे, जो दुनिया में सल्फ्यूरिक एसिड की कुल मात्रा का 72% उत्पादन करते थे।

सल्फ्यूरिक एसिड का परिवहन एक श्रमसाध्य और जिम्मेदार उपक्रम है।

सल्फ्यूरिक एसिड खतरनाक रसायनों के वर्ग से संबंधित है, और त्वचा के संपर्क में आने पर गंभीर जलन होती है। इसके अलावा, यह किसी व्यक्ति के रासायनिक विषाक्तता का कारण बन सकता है। यदि परिवहन के दौरान नहीं मनाया जाता है निश्चित नियम, तो सल्फ्यूरिक एसिड, इसकी विस्फोटकता के कारण, लोगों और पर्यावरण दोनों को बहुत नुकसान पहुंचा सकता है।

सल्फ्यूरिक एसिड को खतरनाक वर्ग 8 सौंपा गया है और परिवहन विशेष रूप से प्रशिक्षित और प्रशिक्षित पेशेवरों द्वारा किया जाना चाहिए। सल्फ्यूरिक एसिड की डिलीवरी के लिए एक महत्वपूर्ण शर्त खतरनाक माल के परिवहन के लिए विशेष रूप से विकसित नियमों का अनुपालन है।

शिपिंग कार सेनिम्नलिखित नियमों के अनुसार किया जाता है:

परिवहन के लिए, विशेष कंटेनर एक विशेष स्टील मिश्र धातु से बने होते हैं जो सल्फ्यूरिक एसिड या टाइटेनियम के साथ प्रतिक्रिया नहीं करते हैं। ऐसे कंटेनर ऑक्सीकरण नहीं करते हैं। खतरनाक सल्फ्यूरिक एसिड को विशेष सल्फ्यूरिक एसिड रासायनिक टैंकों में ले जाया जाता है। वे डिजाइन में भिन्न होते हैं और सल्फ्यूरिक एसिड के प्रकार के आधार पर परिवहन के दौरान चुने जाते हैं।
फ्यूमिंग एसिड का परिवहन करते समय, विशेष इज़ोटेर्मल थर्मस टैंक लिए जाते हैं, जिसमें एसिड के रासायनिक गुणों को संरक्षित करने के लिए आवश्यक तापमान शासन बनाए रखा जाता है।
यदि साधारण एसिड ले जाया जा रहा है, तो एक सल्फ्यूरिक एसिड टैंक का चयन किया जाता है।
सड़क द्वारा सल्फ्यूरिक एसिड का परिवहन, जैसे फ्यूमिंग, निर्जल, केंद्रित, बैटरी, ग्लोवर के लिए, विशेष कंटेनरों में किया जाता है: टैंक, बैरल, कंटेनर।
खतरनाक सामानों का परिवहन केवल उन्हीं ड्राइवरों द्वारा किया जा सकता है जिनके हाथ में एडीआर प्रमाणपत्र है।
यात्रा के समय पर कोई प्रतिबंध नहीं है, क्योंकि परिवहन के दौरान अनुमेय गति का कड़ाई से पालन करना आवश्यक है।
परिवहन के दौरान, एक विशेष मार्ग बनाया जाता है, जो भीड़-भाड़ वाली जगहों और उत्पादन सुविधाओं को दरकिनार करते हुए चलना चाहिए।
परिवहन में विशेष चिह्न और खतरे के संकेत होने चाहिए।

मनुष्यों के लिए सल्फ्यूरिक एसिड के खतरनाक गुण

सल्फ्यूरिक एसिड मानव शरीर के लिए एक बड़ा खतरा बन गया है। इसका विषाक्त प्रभाव न केवल त्वचा के सीधे संपर्क से होता है, बल्कि इसके वाष्पों के साँस लेने से होता है, जब सल्फर डाइऑक्साइड निकलता है। खतरा इस पर लागू होता है:

श्वसन प्रणाली;
पूर्णांक;
श्लेष्मा झिल्ली।

शरीर का नशा आर्सेनिक द्वारा बढ़ाया जा सकता है, जो अक्सर सल्फ्यूरिक एसिड का हिस्सा होता है।

जरूरी! जैसा कि आप जानते हैं कि जब एसिड त्वचा के संपर्क में आता है तो गंभीर जलन होती है। सल्फ्यूरिक एसिड वाष्प के साथ जहर कोई कम खतरनाक नहीं है। हवा में सल्फ्यूरिक एसिड की एक सुरक्षित खुराक केवल 0.3 मिलीग्राम प्रति 1 वर्ग मीटर है।

यदि सल्फ्यूरिक एसिड श्लेष्मा झिल्ली पर या त्वचा पर मिल जाता है, तो एक गंभीर जलन दिखाई देती है, जो ठीक नहीं होती है। यदि जला बड़े पैमाने पर प्रभावशाली है, तो पीड़ित को जलने की बीमारी हो जाती है, जो समय पर योग्य चिकित्सा देखभाल प्रदान नहीं करने पर मृत्यु भी हो सकती है।

जरूरी! एक वयस्क के लिए, सल्फ्यूरिक एसिड की घातक खुराक केवल 0.18 सेमी प्रति 1 लीटर है।

बेशक, "खुद के लिए अनुभव" एसिड के विषाक्त प्रभाव साधारण जीवनसमस्याग्रस्त। सबसे अधिक बार, एसिड विषाक्तता एक समाधान के साथ काम करते समय औद्योगिक सुरक्षा की उपेक्षा के कारण होती है।

सल्फ्यूरिक एसिड वाष्प के साथ बड़े पैमाने पर विषाक्तता उत्पादन या लापरवाही में तकनीकी समस्याओं के कारण हो सकती है, और वातावरण में बड़े पैमाने पर रिलीज होती है। ऐसी स्थितियों को रोकने के लिए, विशेष सेवाएं काम कर रही हैं, जिनका कार्य उत्पादन के कामकाज को नियंत्रित करना है जहां खतरनाक एसिड का उपयोग किया जाता है।

सल्फ्यूरिक एसिड नशा के लक्षण क्या हैं?

अगर एसिड निगला गया था:

पाचन अंगों के क्षेत्र में दर्द।
मतली और उल्टी।
आंतों के गंभीर विकारों के परिणामस्वरूप मल का उल्लंघन।
लार का मजबूत स्राव।
किडनी पर जहरीले प्रभाव के कारण पेशाब लाल हो जाता है।
स्वरयंत्र और गले की सूजन। घरघराहट, स्वर बैठना है। इससे दम घुटने से मौत हो सकती है।
मसूड़ों पर भूरे धब्बे दिखाई देते हैं।
त्वचा नीली पड़ जाती है।

जलने के साथ त्वचाजलने की बीमारी में निहित सभी जटिलताएं हो सकती हैं।

जोड़े में जहर देते समय, निम्न चित्र देखा जाता है:

आंखों की श्लेष्मा झिल्ली में जलन।
नाक से खून आना।
श्वसन पथ के श्लेष्म झिल्ली की जलन। इस मामले में, पीड़ित को एक मजबूत दर्द लक्षण का अनुभव होता है।
घुटन के लक्षणों के साथ स्वरयंत्र की सूजन (ऑक्सीजन की कमी, त्वचा नीली हो जाती है)।
यदि विषाक्तता गंभीर है, तो मतली और उल्टी हो सकती है।

जानना ज़रूरी है! घूस के बाद एसिड विषाक्तता वाष्प के साँस लेने से नशा से कहीं अधिक खतरनाक है।

सल्फ्यूरिक एसिड द्वारा क्षति के लिए प्राथमिक चिकित्सा और चिकित्सीय प्रक्रियाएं

सल्फ्यूरिक एसिड के संपर्क में आने पर निम्नानुसार आगे बढ़ें:

पहले एम्बुलेंस को बुलाओ। अगर तरल अंदर चला गया है, तो गर्म पानी से गैस्ट्रिक लैवेज करें। उसके बाद, छोटे घूंट में आपको 100 ग्राम सूरजमुखी या . पीना होगा जतुन तेल. इसके अलावा, आपको बर्फ का एक टुकड़ा निगलना चाहिए, दूध पीना चाहिए या मैग्नीशिया जलाना चाहिए। यह सल्फ्यूरिक एसिड की एकाग्रता को कम करने और मानव स्थिति को कम करने के लिए किया जाना चाहिए।
अगर आपकी आंखों में एसिड चला गया है, तो उन्हें धो लें। बहता पानी, और फिर डाइकेन और नोवोकेन के घोल से टपकाएं।
यदि एसिड त्वचा पर चला जाता है, तो जले हुए क्षेत्र को बहते पानी से अच्छी तरह से धोना चाहिए और सोडा से पट्टी बांधना चाहिए। लगभग 10-15 मिनट के लिए धो लें।
वाष्प विषाक्तता के मामले में, आपको जाना होगा ताज़ी हवा, और जहां तक संभव हो, प्रभावित श्लेष्मा झिल्ली को पानी से धोएं।

एक अस्पताल की स्थापना में, उपचार जलने के क्षेत्र और विषाक्तता की डिग्री पर निर्भर करेगा। संज्ञाहरण केवल नोवोकेन के साथ किया जाता है। प्रभावित क्षेत्र में संक्रमण के विकास से बचने के लिए, रोगी के लिए एंटीबायोटिक चिकित्सा का एक कोर्स चुना जाता है।

गैस्ट्रिक ब्लीडिंग में प्लाज्मा इंजेक्ट किया जाता है या ब्लड ट्रांसफ्यूज किया जाता है। रक्तस्राव के स्रोत को शल्य चिकित्सा द्वारा हटाया जा सकता है।

सल्फ्यूरिक एसिड अपने शुद्ध 100% रूप में प्रकृति में पाया जाता है। उदाहरण के लिए, इटली में, मृत सागर में सिसिली, आप एक अनोखी घटना देख सकते हैं - सल्फ्यूरिक एसिड नीचे से रिसता है! और यहाँ क्या होता है: पृथ्वी की पपड़ी से पाइराइट इस मामले में इसके गठन के लिए कच्चे माल के रूप में कार्य करता है। इस जगह को मौत की झील भी कहा जाता है, और यहां तक कि कीड़े भी यहां तक उड़ने से डरते हैं!
बड़े ज्वालामुखी विस्फोटों के बाद, सल्फ्यूरिक एसिड की बूंदें अक्सर पृथ्वी के वायुमंडल में पाई जा सकती हैं, और ऐसे मामलों में, "अपराधी" पर्यावरण के लिए नकारात्मक परिणाम ला सकता है और गंभीर जलवायु परिवर्तन का कारण बन सकता है।
सल्फ्यूरिक एसिड एक सक्रिय जल अवशोषक है, इसलिए इसका उपयोग गैस ड्रायर के रूप में किया जाता है। पर पुराने दिनताकि खिड़कियां कमरों में धूमिल न हों, इस एसिड को जार में डाला गया और खिड़की के उद्घाटन के शीशे के बीच रखा गया।
अम्लीय वर्षा का मुख्य कारण सल्फ्यूरिक अम्ल है। मुख्य कारणअम्लीय वर्षा सल्फर डाइऑक्साइड के साथ वायु प्रदूषण है, और जब पानी में घुल जाता है, तो यह सल्फ्यूरिक एसिड बनाता है। बदले में, जब जीवाश्म ईंधन जलाया जाता है तो सल्फर डाइऑक्साइड उत्सर्जित होता है। अम्लीय वर्षा में के लिए अध्ययन किया गया पिछले साल, बढ़ी हुई सामग्री नाइट्रिक एसिड. इस घटना का कारण सल्फर डाइऑक्साइड उत्सर्जन में कमी है। इस तथ्य के बावजूद, सल्फ्यूरिक एसिड अम्लीय वर्षा का मुख्य कारण बना हुआ है।

हम आपको एक वीडियो संकलन प्रदान करते हैं दिलचस्प अनुभवसल्फ्यूरिक एसिड के साथ।

चीनी में डालने पर सल्फ्यूरिक एसिड की प्रतिक्रिया पर विचार करें। चीनी के साथ फ्लास्क में प्रवेश करने वाले सल्फ्यूरिक एसिड के पहले सेकंड में, मिश्रण काला हो जाता है। कुछ सेकंड के बाद, पदार्थ काला हो जाता है। सबसे दिलचस्प बात आगे होती है। द्रव्यमान तेजी से बढ़ने लगता है और फ्लास्क से बाहर निकलने लगता है। आउटपुट पर हमें एक गर्वित पदार्थ मिलता है, यह झरझरा जैसा दिखता है लकड़ी का कोयला, प्रारंभिक मात्रा से 3-4 गुना अधिक।

वीडियो के लेखक कोका-कोला की प्रतिक्रिया की हाइड्रोक्लोरिक एसिड और सल्फ्यूरिक एसिड के साथ तुलना करने का सुझाव देते हैं। कोका-कोला को हाइड्रोक्लोरिक एसिड के साथ मिलाते समय, कोई दृश्य परिवर्तन नहीं देखा जाता है, लेकिन जब सल्फ्यूरिक एसिड के साथ मिलाया जाता है, तो कोका-कोला उबलने लगता है।

टॉयलेट पेपर पर सल्फ्यूरिक एसिड मिलने पर एक दिलचस्प बातचीत देखी जा सकती है। टॉयलेट पेपरसेल्यूलोज का बना होता है। जब एसिड प्रवेश करता है, तो सेल्यूलोज अणु मुक्त कार्बन की रिहाई के साथ तुरंत टूट जाते हैं। लकड़ी पर अम्ल आने पर इसी प्रकार की चर्बी देखी जा सकती है।

सांद्र अम्ल के साथ फ्लास्क में डालें छोटा टुकड़ापोटैशियम। पहले सेकंड में, धुआं निकलता है, जिसके बाद धातु तुरंत भड़क जाती है, रोशनी करती है और फट जाती है, टुकड़ों में कट जाती है।

अगले प्रयोग में, जब सल्फ्यूरिक एसिड एक माचिस से टकराता है, तो वह भड़क जाता है। प्रयोग के दूसरे भाग में, एल्यूमीनियम पन्नी को एसीटोन और अंदर एक माचिस के साथ डुबोया जाता है। भारी मात्रा में धुएं और इसके पूर्ण विघटन के साथ पन्नी का तात्कालिक ताप होता है।

जोड़ने पर एक दिलचस्प प्रभाव देखा जाता है मीठा सोडासल्फ्यूरिक एसिड में। सोडा तुरंत पीला हो जाता है। प्रतिक्रिया तेजी से उबलने और मात्रा में वृद्धि के साथ आगे बढ़ती है।

हम स्पष्ट रूप से उपरोक्त सभी प्रयोगों को घर पर करने की सलाह नहीं देते हैं। सल्फ्यूरिक एसिड एक बहुत ही संक्षारक और विषाक्त पदार्थ है। इसी तरह के प्रयोग में किए जाने चाहिए विशेष कमरेजो सुसज्जित हैं मजबूर वेंटिलेशन. सल्फ्यूरिक एसिड के साथ प्रतिक्रिया में निकलने वाली गैसें अत्यधिक जहरीली होती हैं और श्वसन पथ को नुकसान पहुंचा सकती हैं और शरीर को जहर दे सकती हैं। इसके अलावा, इसी तरह के प्रयोग साधनों में किए जाते हैं व्यक्तिगत सुरक्षात्वचा और श्वसन अंग। अपना ख्याल!